Стимулятор роста растений и способ его получения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТИМУЛЯТОР РОСТА РАСТЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф.Купревича Национальной академии наук Беларуси Государственное научное учреждение Институт физикоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Домаш Валентина Иосифовна Азизбекян Сергей Гургенович Тимофеева Вероника Алексеевна Набиуллин Александр Ринатович Шманай Вадим Владимирович Шарпио Тамара Петровна Забрейко Светлана Алексеевна Голубева Валерия Станиславовна(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф.Купревича Национальной академии наук Беларуси Государственное научное учреждение Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Стимулятор роста растений, отличающийся тем, что представляет собой низкомолекулярную фракцию картофельного сока с молекулярной массой компонентов не более 1000 Да. 2. Способ получения стимулятора роста растений по п. 1, заключающийся в том, что получают сок из картофеля, подвергают его фракционированию ультрафильтрацией с разделением компонентов по границе не более 1000 Да и концентрируют. Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к стимуляторам роста растений и способам их получения. Известен стимулятор роста растений, состоящий из смеси 0-ментенов, 0-1,4-ментадиенов и 0-цимола в соотношении 221 и продукта взаимодействия изопропилового спирта в токе азота 1. Известен стимулятор роста растений на основе калиевой соли -4-фенилциклогексанкарбоновой кислоты 2. Известен стимулятор роста растений на основе 0-(4-нитрофенил)-гидроксиламина 3. Известен также стимулятор роста растений на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты и производного феноксимасляной кислоты 4. Вышеперечисленные стимуляторы оказывают активное воздействие на рост растений, но во всех этих стимуляторах в качестве активно действующих веществ на рост растений выступают органические и синтетические искусственно полученные химические компоненты,15015 1 2011.10.30 которые в микродозах остаются в растениях, причем процесс их метаболизма протекает сравнительно медленно, что приводит к экологическому загрязнению растений и почвы. Этот недостаток устранен в стимуляторе роста растений из торфа на основе гуматов 5 и в стимуляторе роста растений на основе растительных отходов овощеводческих и цветочных хозяйств (поломанные стебли, листья, цветки, корни), подвергнутых водной термической экстракции с введением в экстракт комплекса микроэлементов , , , и витаминов 6. Однако стимулятор роста из торфа и стимулятор роста на основе растительных отходов имеют недостаток, заключающийся в том, что в стимулятор роста вводят дополнительно комплекс микроэлементов и витаминов, что повышает стоимость стимулятора. В стимуляторе из торфа предусматривается использование химического вещества, что экологически небезопасно. Известен способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий противоточную экстракцию гуминовых кислот торфа водным раствором щелочного агента в несколько ступеней с подачей воды на последней стадии и отделение твердой фазы от жидкой, причем экстракцию осуществляют в многосекционном экстракторе с периодическим многоступенчатым отжимом, в качестве щелочного агента используют едкий натр, а подачу воды с учетом воды торфа к расходу едкого натра осуществляют из расчета 3-51 при исходной концентрации едкого натра 6-107. Недостатком способа является сравнительная сложность, т.к. предусматривается многоступенчатая технология. Известен способ получения натурального регулятора роста растений, включающий экстракцию физиологически активных веществ водой из растительного сырья при повышенной температуре, причем в качестве растительного сырья используют отходы овощеводческого и цветочного производства и экстракцию проводят при 60-100 С в течение 816 часов с последующим введением в экстракт микроэлементов в количестве 0,01-1,6 мг/л и витаминов в количестве 0,01-0,9 мг/л 8. Этот способ имеет недостаток, заключающийся в том, что он требует сравнительно большого количества сырья, большого количества электроэнергии для экстракции и введения микроэлементов. Задачей данного изобретения является получение более активного стимулятора роста растений и упрощение технологического процесса его получения. Поставленная задача достигается тем, что стимулятор роста растений представляет собой низкомолекулярную фракцию картофельного сока с молекулярной массой компонентов не более 1000 Да. Кроме того, поставленная задача достигается тем, что в способе получения стимулятора роста растений получают сок из картофеля, подвергают его фракционированию ультрафильтрацией с разделением компонентов по границе не более 1000 Да и концентрируют. Заявленные признаки изобретения в их совокупности позволяют получить более активный стимулятор роста растений и упростить технологию его изготовления за счет фракционирования с помощью ультрафильтрации с применением мембран, пропускающих вещества с молекулярной массой не более 1000 Да. Минимальная молекулярная масса вещества, проходящего через мембрану, составляет 18 Да. Это позволяет не пропускать балластные вещества (белки, крахмал), снижающие активность препарата. Использование мембран позволяет устранить такие технологические операции, как осаждение белка нагреванием или подкислением раствора. Кроме того, в низкомолекулярной фракции картофельного сока содержатся углеводы,витамины(10-25 мги более), витамины группы(1, 2, 6), каротиноиды, микроэлементы - железо, медь, цинк, кобальт, органические кислоты (щавелевая, янтарная и др.) 9. За счет 10-кратного концентрирования с помощью ультрафильтрации вышеперечисленные вещества в заявленном изобретении присутствуют в большем количестве, чем в прототипе, что активизирует действие стимулятора роста. 2 15015 1 2011.10.30 Пример получения стимулятора роста растений Способ получения стимулятора роста растений включает очищение картофельного сока от взвешенных примесей, который затем подвергают фракционированию методом ультрафильтрации с помощью мембран разделением компонентов по границе не более 1000 Да с последующим концентрированием или высушиванием любым известным способом. Пример использования стимулятора роста растений. Готовим раствор стимулятора определенной концентрации 0,02-0,15 -ный раствор в зависимости от исследуемого растения. Семена замачиваем в растворе в течение 5-24 часов и проращиваем, затем высаживаем в раствор Кнопа (модельные опыты) или в почву. Примеры действия заявляемого стимулятора роста на растения. Пример 1. Полученный стимулятор роста растений испытывают на энергию прорастания семян,рост и развитие злаковых культур. Зерно ржи, ячменя, пшеницы инкрустируют препаратом в дозе 0,04-0,15 -ном растворе по д.в. (сод. свободных аминокислот) и исследуют его действие. В полевом опыте растения опрыскивают препаратом в фазе кущения и начале цветения. Биостимулятор способствует повышению энергии прорастания семян, увеличивает длину корней, значительно повышает кустистость злаковых культур (на 60 ), увеличивает длину колоса, количество семян в главном колосе, сбор зерна, содержание белка в зерне на 6 . В таблицах представлены данные опыта. Таблица 1 Действие препарата на рост и развитие озимой ржи (сорт Калинка) Варианты опыта,Энергияк Длина корней концентрация прораста- конт- на 10-е сутки к конт- листьев,к контпрепарата,ния,ролю роста, мм ролю мм ролю Контроль (вода) 602 72,312,35 175,192,65 106,6 0,06 108,3 114,453,40 158,2 186,733,23 106,6 651 0,04 113,3 118,904,43 164,4 179,733,43 102,6 682 Эталон (агростимулин) 652 108,3 68,463,54 94,6 155,632,76 88,83 Таблица 2 Действие стимулятора на рост и развитие озимой ржи сорта Талисман (полевой опыт) 0,15 -ныйк АгростимуКонтроль Варианты опыта препарат био- контлин(вода) стимулятора ролю (эталон) Высота растений (начало колошения), см 67,751,40 80,82 1,09 119,3 71,561,64 Высота растений перед уборкой, см 140,61,44 154,61,86 110,0 142,50,62 Кустистость, шт. 165,0 4,40,35 3,80,27 6,30,32 Длина главного колоса, см 9,850,25 12,500,25 127,0 10,250,31 Количество колосков в главном колосе, см 34,251,45 42,022,10 123,5 35,001,78 135,4 Количество семян в главном колосе, см 621,4 840,9 533,8 Масса зерна главного колоса, г 2,450,03 3,180,04 129,7 1,710,03 Масса зерна с боковых колосков 5,760,36 6,750,30 117,2 5,210,10 1 растения, г Масса зерна с одного растения, г 8,210,38 9,930,13 121,0 6,920,15 Масса 1000 семян (из гл. колоса) 80,3 32,401,04 39,170,5 31,4528 2 Масса зерна с 1 м 615,372,63 744,77,6 121,0 519,09,8 В таблице приведены средние данные из 20 растений. 3 15015 1 2011.10.30 Таблица 3 Влияние препарата на рост и развитие тритикале (сорт Мара) Энергия к к Длина Варианты опыта,Длина прораста- контконт- колеоптилей,концентрация препарата,корней, мм ния,ролю ролю мм третьи сутки прорастания Контроль (вода) 82 33,390,98 12,010,75 0,12 85 103,6 49,571,87 148,4 18,050,76 0,06 90 109,7 47,331,56 141,7 16,561,23 0,04 83 101,2 40,932,01 122,6 12,352,02 Эталон (агростимулин) 83 11,2 48,230,98 144,4 16,262,23 15 суток роста Контроль (вода) 97,803,45 164,853,21 0,12 109,953,45 112,4 188,856,54 0,06 130,32,76 133,2 175,007,23 0,04 99,352,45 85,3 181,704,23 Эталон (агростимулин) 92,601,87 94,7 190,307,54 Таблица 4 Влияние препарата на рост и развитие озимой пшеницы сорт Копылянка(15 -дневные растения) Варианты опыта,Длина корней,к контроДлинак контроконцентрация препарата,см лю листьев, см лю Контроль (вода) 10,220,39 27,070,77 0,06 12,210,32 119,5 29,680,76 109,6 0,12 17,270,33 169,0 28,970,63 107,0 0,24 12,680,31 124,0 26,710,67 98,7 0,36 9,190,81 89,9 26,751,26 98,8 Эталон (агростимулин) 9,360,19 91,6 25,000,91 92,3 Таблица 5 Действие стимулятора на рост и развитие яровой пшеницы сорта Росстань(полевой опыт, средние данные 20 растений) 0,075 -ный 0,1 -ный Контроль препарат препарат АгростимуВарианты опыта(вода) биостимуля- биостимуля- лин (эталон) тора тора Высота растений перед уборкой, см 68,300,90 68,500,62 67,550,91 60,61,23 Кустистость, шт. 2,730,16 3,030,17 3,650,28 2,650,16 Длина главного колоса, см 7,050,19 7,450,13 7,330,13 6,950,19 Количество колосков в главном 13,600,38 16,000,19 14,530,31 13,800,34 колосе, шт. Количество семян в главном коло 33,21,4 38,61,8 33,80,9 33,01,2 се, шт. Масса зерна главного колоса, г 1,150,00 1,440,00 1,200,01 1,020,01 Масса зерна с боковых колосков 1,100,001 1,880,002 2,140,006 0,870,004 1 раст., г Масса зерна с одного растения, г 2,250,002 3,320,002 3,340,002 2,080,09 Масса 1000 семян (из гл. колоса) 34,680,51 37,340,43 35,600,24 34,470,48 Масса зерна с 1 м 2 225,50,20 332,52,24 334,53,20 208,02,55 4 15015 1 2011.10.30 Пример 2. Стимулятор используют на овощных культурах. Препарат в 0,03-0,12 -ной концентрации способствует значительному увеличению длины корней (таблицы). Таблица 6 Действие препарата на растения капусты (сорт Русиновка) Варианты опыта,Длина корешковк Длина корнейк Высота концентрация на 3-е сутки конт- на 20-е сутки конт- растений,препарата,прорастания, мм ролю роста, мм ролю мм Контроль (вода) 15,100,61 45,90,6 20,80,4 0,12 29,220,35 193,5 100,01,2 22,2 40,80,9 0,06 25,850,76 171,2 53,50,7 116,5 28,40,6 0,04 22,110,25 166,3 39,20,3 85,4 28,90,7 Эталон (агростимулин) 23,520,42 155,7 52,01,2 113,2 35,20,5 Таблица 7 Действие стимулятора на рост проростков овощных культур Длина корМасса корней Масса листьев Варианты опытак контролю ней, мм одного раст., мг одного раст., мг Морковь Контроль (вода) 97,34,4 100 30,00,6 31,00,4 0,03 -ный препарат 139,04,8 142,8 35,00,4 32,20,3 0,05 -ный препарат 115,03,7 118,2 33,00,7 31,50,5 Агростимулин (эталон) 88,61,5 91,0 29,00,5 28,00,6 Лук Контроль (вода) 52,31,4 100 40,00,8 70,00,5 0,03 -ный препарат 95,02,5 181,6 43,00,3 75,01,2 0,05 -ный препарат 88,53,8 169,2 Агростимулин (эталон) 44,11,1 48,80,9 76,81,4 Свекла Контроль (вода) 110,67,5 100 28,20,5 61,41,6 0,05 -ный препарат 163,57,9 147,8 37,01,2 83,72,6 0,07 -ный препарат 76,55,4 69,2 Агростимулин (эталон) 140,12,1 126,6 30,70,9 65,01,4 Огурцы Контроль (вода) 55,00,9 100 0,03 -ный препарат 64,02,1 116,4 0,05 -ный препарат 53,00,8 96,3 Агростимулин (эталон) 49,02,9 89,0 Пример 3. Препарат в различных концентрациях используют для обработки декоративных и лекарственных культур. Растения имели повышенную всхожесть, более зеленую окраску,большую кустистость, на неделю раньше зацветали, давали более высокий выход лекарственного сырья. 15015 1 2011.10.30 Таблица 8 Влияние стимулятора на рост и развитие лекарственных и декоративных растений КонКратВсхоСредняя Растение Препарат центра- Вид обработки ность об- жесть высота расция,работки семян,тений, см Алтей полив 1 биостимулятор 0,06 92,3 6,1 лекарственный опрыскивание 2 полив 1 0,12 89,4 4,3 опрыскивание 2 полив 1 0,24 опрыскивание 64,5 4,4 2 0,06 опрыскивание 3 86,9 4,1 оксидат торфа 0,25 полив 3 90,5 5,1 контроль 76,7 4,7 полив 1 Львиный зев биостимулятор 0,06 70,8 4,1 опрыскивание 2 полив 1 0,12 67,9 3,2 опрыскивание 2 полив 1 0,24 56,4 3,6 опрыскивание 2 0,06 опрыскивание 3 71,2 3,8 оксидат торфа 0,25 полив 3 74,6 4,2 контроль 62,7 2,5 полив 1 Тагетес низкий биостимулятор 0,06 94,5 13,4 опрыскивание 2 полив 1 0,12 Таблица 9 Влияние стимулятора растений на рост и развитие декоративных растений Высота Срок Количество растений, начала цветков на см цветения растении, шт. опрыскивание полив полив полив Высота Срок Количество растений, начала цветков на см цветения растении, шт. опрыскивание полив полив полив полив Таблица 10 Влияние стимулятора на рост и развитие лекарственных растений Высота Срок Выход растеначала лекарственноний, см цветения го сырья, г опрыскивание полив полив полив полив опрыскивание полив полив полив полив Эталон Контроль Стимулятор Расторопша пятнистая Натуральный регулятор роста растений экологически чист и безвреден для человека и животных. Получение стимулятора роста не требует больших капитальных вложений, делает переработку картофеля безотходным производством. 7 15015 1 2011.10.30 Таким образом, заявляемый стимулятор роста растений является более активным по сравнению с прототипом и по сравнению с эталоном, находящимся в Списке разрешенных для использования. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8